[發(fā)明專利]一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的軟質(zhì)防刺材料及其制備方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810779294.0
• 申請(qǐng)日: 2018-07-16
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN108981467B
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 曹海建;黃曉梅;陳紅霞;季濤
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南通大學(xué)
• 主分類號(hào): F41H1/02
• 分類號(hào): F41H1/02;B32B5/26;B32B27/06;B32B27/12;B32B27/40
• 代理公司: 上海創(chuàng)開(kāi)專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31374
• 代理人: 吳海燕

本發(fā)明公開(kāi)了一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的軟質(zhì)防刺材料及其制備方法，采用了防切割、防刺穿吸能、抗變形的復(fù)合結(jié)構(gòu)，以高性能纖維與金屬纖維為原料，制成包覆紗及織物，以提高材料的防切割性能；再次，以高性能纖維為原料，制成三維機(jī)織物，并以自制的剪切增稠液浸漬三維機(jī)織物，以提高材料的能量吸收、抗刺穿等性能；最后，以高性能纖維為原料，采用平紋、重組織或雙層組織制成二維機(jī)織物，并與熱塑性樹脂熱壓復(fù)合制成抗變形層；其使用上述方法制得的復(fù)合結(jié)構(gòu)軟質(zhì)防刺材料具有輕質(zhì)、柔軟、穿著舒適、防刺效果佳等一體化特點(diǎn)，在24J撞擊能量作用下，防刺材料不被穿透，且背襯材料變形深度≤20mm，可廣泛用于警察安全部門和民用領(lǐng)域，具有極好的發(fā)展前景。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及防護(hù)裝備研究技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的軟質(zhì)防刺材料及其制備方法。

背景技術(shù)

近年來(lái)，國(guó)際恐怖活動(dòng)猖獗，極端組織和恐怖分子在世界各地制造了多起暴力襲擊。在國(guó)外，恐怖活動(dòng)多采用爆炸等恐怖襲擊方式，如2015年11月13日，巴黎轄區(qū)內(nèi)發(fā)生多起爆炸恐怖襲擊，造成至少130人死亡、350多人受傷；2016年3月22日，比利時(shí)布魯塞爾市郊的扎芬特姆機(jī)場(chǎng)和市內(nèi)歐盟總部附近地鐵站接連發(fā)生爆炸襲擊，造成至少30人死亡、300人受傷等。在我國(guó)，由于槍械的使用受到了嚴(yán)格限制，而來(lái)自匕首、刺刀等銳器的威脅卻無(wú)處不在，如2014年3月1日昆明火車站發(fā)生的恐怖分子持刀傷人恐怖事件，造成平民29人死亡、143人受傷；2014年7月28日新疆莎車縣發(fā)生的恐怖分子持刀傷人恐怖事件，造成無(wú)辜群眾37人死亡、13人受傷……這些恐怖襲擊事件的發(fā)生令人十分痛心。因此，高性能防刺材料的研究與開(kāi)發(fā)相當(dāng)迫切，而且意義重大。

防刺材料發(fā)展至今大概經(jīng)歷了三個(gè)階段，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)品分別是硬質(zhì)防刺材料、半硬質(zhì)防刺材料和軟質(zhì)防刺材料。早期的硬質(zhì)和半硬質(zhì)防刺材料主要采用金屬材料或金屬與纖維織物復(fù)合制成防刺產(chǎn)品，該類防刺材料均具有優(yōu)良的防刺性能，但是普遍存在笨重、穿著不靈活等缺點(diǎn)，嚴(yán)重限制了其推廣和商業(yè)化應(yīng)用價(jià)值。進(jìn)入21世紀(jì)，以UHMWPE、Kevlar等高性能纖維及其復(fù)合材料制成的軟質(zhì)防刺材料成為了防護(hù)領(lǐng)域的主力軍，其最大優(yōu)點(diǎn)是重量相比于硬質(zhì)和半硬質(zhì)防刺材料輕了許多，但是依然存在著重量較大、質(zhì)地堅(jiān)硬、穿著舒適性差等缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的軟質(zhì)防刺材料及其制備方法，采用“防切割/防刺穿/吸能/抗變形”的復(fù)合結(jié)構(gòu)，具有輕質(zhì)、柔軟、穿著舒適、防刺效果佳等一體化優(yōu)點(diǎn)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問(wèn)題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的軟質(zhì)防刺材料，包括由防切割層、防刺穿吸能層和抗變形層三種層面組成的復(fù)合結(jié)構(gòu)；

所述防切割層選用高性能纖維與金屬纖維為原料，制成金屬纖維為芯、高性能纖維為皮的包覆紗，并以包覆紗為經(jīng)紗、高性能纖維為緯紗制成的機(jī)織物；

所述防刺穿吸能層選用高性能纖維和自制剪切增稠液為原料制成三維結(jié)構(gòu)機(jī)織物；

所述抗變形層選用高性能纖維為原料，并結(jié)合熱塑性樹脂膜復(fù)合成二維結(jié)構(gòu)機(jī)織物。

優(yōu)選的，所述高性能纖維為超高分子量聚乙烯(UHMWPE)纖維或芳綸(Kevlar)纖維，金屬纖維為不銹鋼纖維或鍍銅不銹鋼纖維，其中，高性能纖維線密度為50D～200D、金屬纖維直徑為35um～50um。

優(yōu)選的，所述防切割層面密度為0.6～1.2kg/m²。

優(yōu)選的，所述防刺穿吸能層面密度為4～8kg/m²。

優(yōu)選的，所述抗變形層面密度為0.4～0.8kg/m²。

本發(fā)明提供另一種技術(shù)方案：一種復(fù)合結(jié)構(gòu)的軟質(zhì)防刺材料的制備方法，包括以下步驟：